Đồ án công nghệ chế tạo máy quy trình công nghệ chế tạo trục vítx

Đồ án Công nghệ chế tạo máy quy trình công nghệ chế tạo trục vít

Mục lục

Lời nói đầu

Chương I Qui trình chế tạo chi tiết trục vít

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

3 Xác định dạng sản xuất.

4 Chọn phương pháp chế tạo phôi.

5 Chuẩn định vị

6 Các bước công nghệ

Chương II:Lượng dư gia công

Chương III:Chế độ cắt và thời gian nguyên công

1 Nguyên công 4:Khoả mặt đầu và khoan tâm

2 Nguyên công 5:Tiện thô nửa trục

3 Nguyên công 6:Tiện thô nửa trục còn lại

4 Nguyên công 7:Tiện tinh nửa trục

5 Nguyên công 8:Tiện tinh nửa trục còn lại

6 Nguyên công 9:Tiện răng

7 Nguyên công 10:Phay rãnh then

8 Nguyên công 11:Khoan lỗ

9 Nguyên công 13:Mài

Chương IV Thiết kế đồ gá

Trang 2 3 3 3 4 4 5 5 6 7 7 9 16 18 22 24 26 28 30 32

Lời nói đầu

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chínhcủa sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản

để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo Sau khi thiết kế đồ ánmôn học công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tàiliệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết vàthực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Xuất phát từ tầm quan trọng đó em được nhận đồ án môn học công nghệchế tạo máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp

Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạngsản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ giacông chi tiết, tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá

Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 1 và 2), Máy cắtkim loại, Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá,sổ tay Atlas và đồ gá,sổ tay công nghệ chếtạo máy(T ập 1 và 2)

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Nguyễn Thế Đạt, đến nay cơ bản

em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm

đồ án, em kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn để em có thểcủng cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Em xin chân thành cảm ơn./

Tháng 3 - 2002

Sinh viên

Ngô Khánh Hiếu

CHƯƠNG I : QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO

CHI TIẾT TRỤC VÍT

1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Trục vít là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạomáy.Trục vít là chi tiết dùng chủ yếu để truyền chuyển động,biến chuyển động quaythành chuyển động tịnh tiến và ngược lại.Trục vít có bề mặt cơ bản cần gia công làcác bề mặt trụ tròn xoay ngoài và bề mặt răng trục vít.Các bề mặt tròn xoay thườngdùng làm mặt lắp ghép Do vậy các bề mặt này thường được gia công với các độchính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phảI gia công

Với vật liệu làm bằng thép 40X có thành phần như sau: HB=127;b=1000(N/mm2);

c=800(N/mm2);

C=0.360.44 Mn=0,50.8

Si=0,170.37 Cr=0.8-1.1% B=0.002-0.005%

2-Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục

- Các bề mặt trục có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thường

- Đường kính các cổ trục giảm dần về hai phía

- Trong trường hợp này then của trục của trục chúng ta phải giữ nguyên kết cấu

- Kết cấu của trục không đối xứng vì vậy không thể gia công trên máy chép hình thuỷ lực

- Ta có l/d=321/52<10 nên trục đủ đọ cứng vững

- Trục là trục vít vì vậy bắt buộc phải gia công trước khi mài khả năng bị biến dạng khi nhiệt luyện là có nhưng vẫn có thể chấp nhận được

- Khi gia công trục chúng ta phải gia công hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn định vị

- Không thể thay thế trục bậc bằng trục trơn được bởi vì đây là trục vít chúng ta phải có những bậc để lắp ổ lăn hay lăp trục với các bộ phận khác của máy

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản lượng hàng năm N=1000(ct/năm)

Từ bảng 2-13 TKDACNCTM > Dạng sản xuất là HÀNG LOẠT VỪA

4 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Đối với các chi tiết dạng trục ta dùng vật liệu bao gồm thép các bon như thép

35,40,45 ;thép hợp kim như thép crôm,crôm-niken;40X;40;50…

Trong bài này ta chọn vật liệu để gia công chi tiết trục vít là thép 40X

Việc chọn phôi để chế tạo trục phụ thuộc vào hình dáng ,kết cấu và sản lượng của loại trục đó.Ví dụ đối với trục trơn thì tốt nhất dùng phôi thanh.Với trục bậc có đườngkính chênh nhau không lớn lắm dùng phôi cán nóng

Trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc phôi của trục được chế tạo bằng rèn tự do hoặc rèn

tự do trong khuôn đơn giản ,đôi khi có thể dùng phôi cán nóng Phôi của loại trục lớn được chế tạo bằng cách rèn tự do hoặc hàn ghép từng phần

Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối phôi của trục được chế tạo bằng dập nóng trên máy dập hoặc ép trên máy ép,với trục bậc có thể rèn trên máy rèn ngang và cũng

có thể chế tạo bằng phương pháp đúc

Đối với chi tiết trục vít ta không nên chọn phôi là phôi đúc vì phôi đúc cho chất lượng

bề mặt không tốt với lại chi tiết đúc thường có cơ tính không cao.Chúng ta có thể chọn phôi thanh với độ chính xác có thể chấp nhận được nhưng nhược điểm lớn nhất của loại phôi này là rất tốn vật liệu

Từ đó ta thấy rằng chọn phôi dập nóng là tốt nhất bởi vì loại phôi này đảm bảo được những tiêu chuẩn như:hình dáng phôi gần với chi tiết gia công ,lượng dư hợp lí,có thể sản xuất phôi hàng loạt,…

5.Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục

Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng.Để đảm bảo yêu cầu này,khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất.Chuẩn thống nhất khi gia công các chi tiết dạng trục là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục.Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt trục

Nhưng đối với chi tiết trục vít trong bài này chúng ta chọn chuẩn có khác đi so với trên.Ta lấy chuẩn thô là mặt ngoài của trục và cả lỗ tâm của trục,biện pháp thực hiện

là chúng ta dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm ở một đầu kết hợp với chống tâm ở đầu còn lại

Khi gia công tinh ta lại lấy chuẩn là hai lỗ tâm,thực hiện bằng cách chống tâm hai đầu,để chống xoay chúng ta dùng thêm một cái tốc ở một đầu

Khi gia công các phần khác của trục như then,lỗ chúng ta dùng chuẩn là mặt ngoàicủa trục nhưng được thực hiện bằng cách dùng khối V kết hợp với các chốt tỳ đểkhống chế đủ số bậc tự do cần thiết

6

Lập bảng trình tự nguyên công và sơ đồ định vị

Ta có trình tự nguyên công như bản vẽ sơ đồ nguyên công,gồm những bước sau:1- Làm phôi(phôi ở đây là phôi dập nóng trong khuôn kín)

2- Làm sạch

3- Ủ

4- Khoả mặt đầu và khoan tâm

5- Tiện thô nửa trục

6-Tiện thô nửa trục còn lại

7.Tiện tinh nửa trục

8.Tiện tinh nửa trục còn lại

9.Tiện răng

10.Phay rãnh then

11 Khoan lỗ

12 Nhiệt luyện

13 Mài

14 Kiểm tra

CHƯƠNG IV :LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

I.Lượng dư của phôi dập nóng

Đối với kích thước l=321mm và các kích thước đường kính ta chọn lượng dư cho phôi như sau

Lượng dư theo chiều dài là a=2mm

Lượng dư hướng kính tại mỗi cổ trục là a=2,5mm

II.Lượng dư cho từng nguyên công

1 Lượng dư cho nguyên công phay mặt đầu

Khi gia công mặt đầu ta lấy lượng dư chính bằng lượng dư của phôi a=2mm

2 Đối với 25 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a=0,5mm

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi ,về một phía a=2,5mm

3 Đối với 28 ta chọn lượng dư cho nguyên công tiện thô về một phía là a=2,5mm

4 Đối với 40 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+Khi mài ta chọn lượng dư về một phía a=0,3mm

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư về một phía bằng lượng dư của phôi a=2,5mm

5 Đối với 35 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+Khi mài ta lấy lượng dư về một phía a=0,3mm

+Khi tiện tinh ta lấy lượng dư về một phía a=0,3+0,5=0,8mm

+Khi tiện tinh ta lấy lượng dư a=2,5mm

6 Đối với 52 ta chọn lượng dư cho từng nguyên công như sau

+Khi mài ta lấy lượng dư về một phía a=0,3mm

+Khi tiện tinh ta lấy lượng dư về một phía a=0,3+0,5=0,8mm

+Khi tiện tinh ta lấy lượng dư a=2,5mm

7 Lượng dư cho gia công răng

+Khi mài răng ta chọn lượng dư a=0,25mm

2 Chọn maý

Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm có kí hiệu MP-71M,có các thông số:Đường kính gia công 25-125(mm)

Chiều dài chi tiết gia công 200-500(mm)

Giới hạn chạy dao của dao phay 20-400(mm/ph)

Số cấp tốc độ của dao phay 6

Giới hạn số vòng quay của dao phay 125-712(vòng/phút)

Số cấp tốc độ của dao khoan 6

Giới hạn số vòng quay của dao khoan 20-300(mm/ph)

Công suất động cơ phay-khoan 7.5-2.2(KW)

Bước 1:Phay mặt đầu

Kích thước cần đạt được 321mm

+Chọn dụng cụ cắt:

Ta chọn dao phay mặt đầu bằng hợp kim T15K6 có các thông số sau:

D=80(mm),Z=5(răng),

+Chế độ cắt:

Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2mm

Bảng 5-125 ,ta chọn bước tiến dao Sz=0.13(mm/răng)

Lượng chạy dao vòng S0=0,13.5=0.65(mm/vòng)

Bảng 5-126 ta chọn tốc độ cắt Vb =300(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x300 =216(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Bước 2:Khoan tâm

Chọn mũi khoan là mũi khoan tâm đuôi trụ làm bằng vật liệu T15K6,có các kích thước như sau: d=5mm; L=132mm;l=87mm

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x32 =23.04(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Thời gian nguyên công

+Thời gian phay mặt đầu

T1=

L+L1+L2

30+14,5+2 200.0,65 =0,4(phút)

Chi tiết được định vị bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm ở một đầu (định vị 2 bậc tự

do còn đầu kia được định vị và kẹp chặt bằng cách chống tâm

2-Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620 :

Đường kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm

Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêngchính 90,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

+Chọn dụng cụ cắt

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 36.6 −0.180−0.080 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao S=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Khi gia công thô 41.6 −0.180−0.080 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Chọn chế độ cắt giống như ở nguyên công tiện thô 52

- Bước 6:Tiện thô 52

Đường kính cần đạt được là 53 −0.220

−0.100

+Chọn dụng cụ cắt như dao tiện 35

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 52 ta chọn chiều sâu cắt t=2mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt= 1000 44 ,64

3,14.52 =273 4(v/ ph)

Theo máy ta chọn được nm=280(v/ph)

Thời gian cơ bản khi tiện

Thời gian cơ bản khi tiện thô đạt kích thước 26

Thời gian cơ bản của nguyen công tiện thô nửa trục là

Ta chọn máy gia công là máy tiện có kí hiệu T620

Các thông số của máy tiện T620 :

Đường kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng ,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-5 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4.5;r=0.5

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 35 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao S=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Khi gia công thô 40 ta chọn chiều sâu cắt t=1.7mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Như đã trình bày ở phần trên

Thời gian nguyên công T=0,16+0,12+0,03=0,3(phút)

Nguyên công 7:Tiện tinh nửa trục

1-Sơ đồ gá đặt

Chi tiết được định vị bằng cách chống tâm hai đầu ,một đầu được chống xoay bằng cách lắp thêm một cái tốc tiện

2-Chọn máy

Các thông số của máy tiện T620 :

Đường kính gia công lớn nhất : Dmax=400mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :1400mm

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4;r=1

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 35.5 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.11mm/vòng;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =100(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb k1.k2.k3=0.9x0.8x1x100 =72(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Chọn dao tiện ngoài thân thẳng,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;=60,m=4;r=1

+Chế độ cắt:

Khi gia công thô 40.6 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.11mm/vòng;